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BS/BSA系列多通道精密直流電壓源
簡介:

產地:德國,品牌:Stahl Electronics

飛時科技提供的德國Stahl Electronics的 BS / BSA 系列多通道直流電源 提供高達±50 V、穩定度達ppm級別的低噪聲直流電壓。內部分辨率為16位(BS型號)或19位(BSA型號),并具有精確的電流反饋。設備采用標準19英寸機架式外殼,最多可支持16個通道。與傳統直流電源不同,輸出電流限制在較小的值,且輸出經過優化,以實現高穩定性(ppm級別)、低噪聲和非常低的溫度漂移。典型響應時間僅為幾毫秒,適用于量子計算離子阱和精密實驗等應用。

產品特點 產品參數 應用領域 功能圖解 相關下載 相關產品
產品特點

主要特點:

━ 雙極性電壓范圍:±0.1V 到 ±50V

━ 通道數量:高達16個(可接受客戶定制)

   BS系列通道數量:2,4,8,10,16個可選

   BSA系列通道數量:1,2,4個可選

━ 編程分辨率:16位(BS型號)或19位(BSA型號)

━ 絕對精度:優于250 ppm

━ 短期波動(均方根值,rms): 0.3 ppm 1分鐘 / 0.8 ppm 1小時 / 2.6 ppm 2

━ 精確電流反饋(源-計量器),具備精確的電流回讀功能


BS和BSA系列直流電壓源提供高達 ±50V 的精確且穩定的電壓,內部分辨率為16位(BS)或19位(BSA),并具備精確的電流回讀功能。與傳統直流電源不同,其輸出電流被限制在較小范圍內,且輸出經過優化,以實現高穩定性(ppm級別)、低噪聲和非常低的溫度漂移。典型響應時間僅為幾毫秒,適合用于量子計算或精密測試應用


設備采用標準的19英寸機架式外殼,最多可支持16個通道。用戶可以通過簡單的PC控制程序控制設備,利用標準USB連接(兼容USB 2.0,可以使用LabVIEW、Python及其他多種編程語言)。編程電壓和測量的輸出電流顯示在前面的LCD顯示屏上,電壓和電流均可回讀,使得該設備可用作精密的多通道源-測量單元。


BS/BSA設備在電源路徑和輸出路徑中均不包含開關穩壓器,從而避免了低成本設備中常見的開關尖峰和不必要的噪聲。


設備種類

目前BS和BSA系列設備家族包含以下型號。如需更高電壓(最高1000V),請參考HV系列(更多信息請撥打飛時熱線)。

BS系列(16位分辨率)直流源,帶電壓/電流回讀功能:BS 1-2(2通道)、BS 1-4(4通道)、BS 1-8(8通道)、BS 1-10(10通道)、BS 1-16(16通道)。

固定量程可選:±0.1V、±0.3V、±1V、±2V、±5V、±10V、±14V、±30V、±40V、±50V


BSA系列(19位分辨率)直流源BSA,可選1、2或4通道,固定量程為:±0.1V、±0.3V、±1V、±2V、±5V、±10V、±14V、±20V、±30V、±40V。


BS/BSA系列設備的可選功能包括數字調節旋鈕和電壓斜坡功能。


短期穩定性


 image.png

該圖展示了BSA系列在+10V輸出通道上,10分鐘內的典型穩定性(ppm級)。

 

控制軟件


 image.png

基于LabVIEW?的應用程序可以以一種大多數情況下直觀的方式進行操作。如果連接了多個設備,用戶可以在左側窗口中選擇設備。完整的源代碼可公開獲取,方便快速且輕松地集成到自己的程序中。

產品參數

輸出規格

輸出電壓范圍

版本:
±0.1V, ±0.3V
±1V, ±2V
±5V, ±10V
±14V, ±20V
±30V, ±40V

注意:某些設備提供約1V的過載保護,例如±14V設備實際上可以輸出(在低輸出電流下)高達±15V。

輸出數量

1, 2, 4, 8, 10, 12 或 16 個輸出線路,具體取決于設備配置。

輸出連接器

BNC 插座(標準),SubD 25針母頭,其他可根據要求提供。

輸出電流

每輸出

±10mA(四象限操作,|UOUT| < 10V)適用于 ±14V 及以下范圍;
±2mA(四象限操作)適用于更高輸出范圍;
超過 +/-8.6mA 時會有過載指示。
注意:
20V、30V、40V 范圍的設備:每臺設備的最大輸出電流為 10mA。
輸出電壓 ≤ 1V 的設備可根據要求配備更小的電流范圍。

輸出
參考地

所有輸出共用一個GND,該GND可相對于機殼地浮動至 +/-30V;
電壓變化必須慢于 ±2V/μs 以避免損壞。

輸出電阻

50Ω ±3%(I < 2mA,±1V 至 ±14V 版本);
2Ω ±15%(I < 6mA,±100mV 版本);
100Ω ±3%(±20V, ±30V, ±40V 版本)。

編程分辨率

BS 系列:16 位;
BSA 系列:19 位

精度


典型誤差

最大誤差

典型漂移

% 設定值

0.014%

0.02%

0.001% 每天

偏移誤差




版本 ±40V

±2.2mV

±3.6mV

±0.35mV 每天

版本 ±30V

±1.5mV

±2.9mV

±0.30mV 每天

版本 ±20V

±1.0mV

±2.4mV

±0.16mV 每天

版本 ±5V 至 ±14V

±0.9mV

±1.8mV

±0.05mV 每天

版本 ±2V

±0.31mV

±0.9mV

±0.02mV 每天

版本 ±1V

±0.25mV

±0.8mV

±0.01mV 每天

版本 ±100mV

±15μV

±50μV

±4μV 每天

版本 ±300mV

±25μV

±100μV

±12μV 每天

溫度漂移




版本 +/-1V 到 +/-40V




與量程相關

BS:               5ppm/K




BSA:          2.5ppm/K



與偏移相關

                     15μV/K



版本 +/-100mV, +/-300mV




與量程相關

                20ppm/K



與偏移相關

                     4μV/K



輸出波動
(適用于2018年6月之后生產的設備)
注意,Offset-GND 輸入需要連接到 0V,或者將 Offset-GND 選擇開關設置為“接地”,以確保低噪聲和低波動水平。



典型值

最大值

條件

紋波50Hz, 100Hz)



無輸出電流

版本 +/-5V 到 +/-14V

BS:    < 5μV rms

14μV rms




BSA:   < 1μV rms

11μV rms


版本 +/-1V, +/-2V, BS/BSA

≤ 2μV rms

7μV rms


版本 +/-20V, BS/BSA

≤ 6μV rms

14μV rms


版本 +/-30V, +/-40V, BS/BSA

≤ 11μV rms

18μV rms


版本 +/-100mV, +/-300mV

≤ 2μV rms

4.5μV rms


噪聲 10kHz…10MHz




版本 +/-20V, +/-30V, +/-40V

1mVrms



版本 +/-2V 到 +/-14V

≤ 0.5mV rms



版本 +/-100mV

≤ 0.06mV rms



低頻噪聲 1Hz…10kHz



50ms內部濾波器激活

版本 +/-10V, +/-14V, +/-20V

10μVrms



版本 +/-30V, +/-40V

20μVrms






采樣間隔 1秒,溫度 = 恒定

短期波動




版本 +/-30V, +/-40V

80μV pp

140μV pp

觀測周期 100秒

@ 輸出電壓 30V

100μV pp

180μV pp

觀測周期 24小時

版本 +/-20V

50μV pp

110μV pp

觀測周期 100秒

@ 輸出電壓 20V

75μV pp

160μV pp

觀測周期 24小時

版本 +/-2V BS, BSA

7μV pp

15μV pp

觀測周期 100秒

版本 +/-5V 到 +/-14V

9μV pp

22μV pp

觀測周期 24小時

@ 輸出電壓 10V

BS:       21μV pp

BS:        45μV pp

觀測周期 100秒



BSA:       8μV pp

BSA:      20μV pp

觀測周期 100秒



80μV pp

150μV pp

觀測周期 24小時

版本 ±100mV




@ 輸出電壓 100mV

0.9μV pp


觀測周期 100秒



20μV pp


觀測周期 24小時

通道隔離

典型值

最大值


版本 +/-1V 到 +/-40V

BS:        1.2ppm

BS:       2ppm

靜態通道串擾


BSA:       0.6ppm

BSA:        1.5ppm

無輸出電流負載

版本 +/-100mV

250ppm

350ppm

相對于其他通道的電壓變化比率

版本 +/-300mV

10ppm

65ppm

LCD 屏幕顯示和電壓/電流表讀數(源表功能)

范圍

±100mV 至 ±40V,固定范圍,取決于設備版本;
±100μA 至 ±10mA,固定范圍,取決于設備版本。

精度

典型值

最大值


刻度誤差
(電壓/電流讀數)

0.02%

0.05%

注意:通道間讀數的串擾在 100mV 和 300mV 范圍的設備中可能為 10^-3。

偏移誤差




電壓表




版本 ±20V, ±30V, ±40V

2mV

4mV


版本 ±10V, ±14V

1.5mV

3.5mV


版本 ±1V 至 ±5V

1mV

2mV


版本 ±100mV, ±300mV

50μV

140μV


電流表




版本 +/-20V 到 +/-40V

2μA

5μA


版本 +/-2V 到 +/-14V

1μA

3μA


版本 +/-1V

0.2μA

0.5μA


版本 +/-100mV, +/-300mV

0.1μA

0.3μA


波動




滿量程相關

0.01%

0.02%

觀測間隔 ΔT = 10s

1)
電壓/電流范圍分配(除非定制):
+/-2V 到 +/-40V ? +/-10mA 電流范圍
+/-100mV 到 +/-1V ? +/-1mA 電流范圍,可選 +/-100μA 電流范圍

2) 上述數值適用于 2021 年 8 月之后生產的設備(序列號 017257 及之后)。

遠程控制 / 通信參數

遠程連接

USB 2.0 兼容連接至 PC,提供完全電氣隔離。
設備作為 RS232 控制設備(8N1 協議,無握手),通信波特率可為 9600、115200 或定制值。
備注:‘8N1’ = 8 位數據位,無奇偶校驗,1 位停止位。

USB 隔離等級

USB 插座與外殼 GND 之間的最大電壓為 +/-100V

命令語言

清晰的 ASCII 代碼
命令代碼參見附錄和程序員指南

設備響應時間

參見附錄

軟件支持

 需要 USB 驅動程序。
提供基于 LabVIEWTM 的免費用戶界面和可執行程序

電源供應

僅包含線性穩壓器,無開關電路

交流電源額定值

(根據國家不同)
注意:固定交流輸入電壓 230VAC,50Hz;保險絲:中速熔斷 0.5A
或:交流輸入電壓 115VAC,50 至 60Hz;保險絲:中速熔斷 1A

功耗

典型值 15.6W 至 20.0W
注意:使用錯誤的主電源電壓會損壞設備。

環境條件

存儲溫度

   -10°C 至 +50°C

磁場

最大允許 5 mT

濕度與溫度

非冷凝濕度,溫度在 +10°C 至 +28°C 之間

其他

風扇

典型壽命 50,000 至 100,000 小時;故障或低速時發出聲音警告。

外殼尺寸

標準機架安裝,寬 19.00 英寸,深 12 英寸,2 個高度單位。前面板安裝孔配置為 M6 機架螺栓。

重量

3.3 公斤,具體取決于配置


應用領域

━ 量子計算

━ 離子阱

━ 半導體測試自動化

━ 低溫電子偏置

━ 精密實驗

━ 高精度組件測試(ATE)

功能圖解

工作原理與框圖

下圖展示了內部結構。USB接口接收來自PC的命令,這些命令被轉換為多個通道(最多16個通道)上的輸出電壓。電壓及對應的輸出電流會顯示在前面板顯示屏上,并可供回讀。所有輸出均可提供正負兩種電壓和電流極性(四象限運行)。


(內部結構示意圖(簡化版,BS版本;BSA版本分辨率為19位))

圖片.png

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